JP5305982B2 - Energization control device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

Heating means (16) heated upon receiving power supplied from an AC power supply, temperature detecting means (312) detecting the temperature of the heating means (16), a memory (414) storing power energization pattern in which power energization and non-power energization are performed for each percentage of AC power, and power control means (411) that determines the percentage of AC power applied to the heating means (16) based on the temperature and that determines the power energization pattern by referring to the memory are provided. When the power energization percentage is changed, the power control means (411) changes the power energization pattern after the power energization percentage is changed in accordance with the changed power energization percentage based on the power energization pattern before the power energization percentage is changed and the power energization pattern after the power energization percentage is changed.

Description

本発明は、ヒータへの通電を制御する通電制御装置、特に、電子写真プロセスにおいて用いられる定着部への通電を制御する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an energization control apparatus that controls energization to a heater, and more particularly to an image forming apparatus that controls energization to a fixing unit used in an electrophotographic process.

電子写真複写機において、紙等の記録材に画像を定着させる方法として熱ローラ方式が幅広く用いられている。図2は、熱ローラ方式を利用した定着装置を示す断面図である。記録紙Pの一方の面には、感光体上形成されたトナー像が転写されている。このトナー像は、記録紙Pが定着ロール202と加圧ロール203との間を、矢印A方向に沿って通過する際に、加熱・加圧されることにより記録紙Pに定着される。定着ロール202は、円筒ロール202aと円筒ロール202a内に配置された熱源としてのハロゲンヒータ202bとを有する。熱ローラ方式は、一般的に定着ローラの熱容量を大きくし、定着ローラへの蓄熱を行っておく事で安定した定着動作を行う。しかしながら、熱容量が大きい為に定着ローラの温度が所望の温度に達するまでに多大な時間を要する。更に、画像形成動作の待機時においても定着ローラの温度を一定に保つ為に電力を消費するという問題があった。   In an electrophotographic copying machine, a heat roller method is widely used as a method for fixing an image on a recording material such as paper. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fixing device using a heat roller system. On one surface of the recording paper P, a toner image formed on the photoreceptor is transferred. This toner image is fixed to the recording paper P by being heated and pressurized when the recording paper P passes between the fixing roll 202 and the pressure roll 203 along the direction of arrow A. The fixing roll 202 includes a cylindrical roll 202a and a halogen heater 202b as a heat source disposed in the cylindrical roll 202a. The heat roller system generally performs a stable fixing operation by increasing the heat capacity of the fixing roller and storing heat in the fixing roller. However, since the heat capacity is large, it takes a long time for the temperature of the fixing roller to reach a desired temperature. Further, there is a problem that power is consumed to keep the temperature of the fixing roller constant even during the standby of the image forming operation.

この待ち時間を短縮する手法として、特許文献1のようなフィルム加熱式の加熱装置が用いられている。フィルム加熱式の定着装置では、熱源としてセラミックヒータ等の面状ヒータ(以下面状ヒータ)を用いている。   As a technique for shortening this waiting time, a film heating type heating apparatus as in Patent Document 1 is used. In a film heating type fixing device, a planar heater such as a ceramic heater (hereinafter referred to as a planar heater) is used as a heat source.

上記のようなセラミックヒータを使用した定着装置はヒータ上を摺動するフィルムを直接記録紙に押し当てる形で定着動作を行う為、ヒータの温度が記録材の定着温度に与える影響が大きい。このことからヒータの温度リップルを少なくする為、細かな時間単位においてヒータ温度を安定させる必要がある。細かな時間単位の制御手法としては、一般的に単位時間あたりのヒータへの通電比率を制御する方法が取られている。この通電比率を制御する制御手法としては、商用電源の交流電圧(50Hz)の1半波を単位時間として例えば20半波(200ms)間の通電比率を調整する手法が行われている。この調整手法では、20半波全てを通電した状態を100%とした場合、10%刻みで通電比率を変化させた通電パターンテーブルを用いている。さらに定着温度を一定に保つ為に、200msごとにヒータ温度の検知結果と目標の定着温度とを比較して必要となる通電量を算出し、次の200msにおける通電パターンを決定する。   Since the fixing device using the ceramic heater as described above performs the fixing operation by directly pressing the film sliding on the heater against the recording paper, the temperature of the heater greatly affects the fixing temperature of the recording material. For this reason, in order to reduce the temperature ripple of the heater, it is necessary to stabilize the heater temperature in fine time units. As a fine time unit control method, a method of controlling the energization ratio to the heater per unit time is generally employed. As a control method for controlling the energization ratio, a technique is used in which the energization ratio for, for example, 20 half waves (200 ms) is adjusted using one half wave of the AC voltage (50 Hz) of the commercial power supply as a unit time. In this adjustment method, an energization pattern table in which the energization ratio is changed in increments of 10% when the energization state of all 20 half waves is 100% is used. Further, in order to keep the fixing temperature constant, a required energization amount is calculated by comparing the detection result of the heater temperature with the target fixing temperature every 200 ms, and the energization pattern in the next 200 ms is determined.

しかしながら、比較的高速にヒータへの通電量を変化させることによって、フリッカの発生が問題となることがあった。フリッカとは、電化製品での電力消費によって発生する電源電圧変動によって、同じ電源ラインに接続された照明がちらつく状態である。   However, the occurrence of flicker sometimes becomes a problem by changing the energization amount to the heater at a relatively high speed. Flicker is a state in which lighting connected to the same power supply line flickers due to power supply voltage fluctuation caused by power consumption in the appliance.

このような抵抗体ヒータを用いたフィルム加熱式のフリッカに対する解決方法として、特許文献2,3に記載のものがある。特許文献2によれば、二本の抵抗体ヒータに対して単位時間あたりの通電量を均等化し、2つのヒータの抵抗値の差をつけることにより、通電パターンの種類に応じて電源電圧降下量の差異を少なくしている。特許文献3によれば、ヒータの温度範囲に対してそれぞれヒータ制御パターンを割り当て、そのパターンを順次切り替える事によって電源電圧変動を抑制している。   Patent Documents 2 and 3 disclose solutions to such a film heating type flicker using a resistor heater. According to Patent Document 2, the amount of power supply voltage drop according to the type of energization pattern is obtained by equalizing the energization amount per unit time for the two resistor heaters and giving a difference in resistance value between the two heaters. The difference is reduced. According to Patent Document 3, a heater control pattern is assigned to each heater temperature range, and the power supply voltage fluctuation is suppressed by sequentially switching the pattern.

特開昭63−313182号公報JP-A-63-313182 特開2006−72235号公報JP 2006-72235 A 特開2002−50450号公報JP 2002-50450 A

フリッカの発生量はEC市場(欧州)においてはIECの規格に基づいて規制がなされている。IEC61000−3−3規格によれば、フリッカはフリッカメータを用いて測定を行い、その値はPst値で表され、Pst=1.00以下でなければならないとされている。さらに、Pst値は電源電圧変動量及び8.8Hzを中心としたフリッカメータ応答特性によって算出される。このときの応答特性とは人間のフリッカ知覚しきい値基準に相当しており、つまりは8.8Hzに近いほど人間がちらつきを認識しやすい。   The amount of flicker generated is regulated based on IEC standards in the EC market (Europe). According to the IEC61000-3-3 standard, flicker is measured using a flicker meter, and the value is expressed as a Pst value, and Pst = 1.00 or less. Furthermore, the Pst value is calculated from the power supply voltage fluctuation amount and flicker meter response characteristics centered on 8.8 Hz. The response characteristic at this time corresponds to the human flicker perception threshold standard, that is, the closer to 8.8 Hz, the more easily humans perceive flicker.

画像形成装置に使用される加熱装置おいては消費電力が1000W程度と比較的大きく、また定着ヒータの温度制御のために周期的に通電量を変化させることからフリッカを発生させやすい。   In the heating device used in the image forming apparatus, the power consumption is relatively large at about 1000 W, and flicker is easily generated because the energization amount is periodically changed for temperature control of the fixing heater.

加熱装置への電力供給は通常、交流電源である商用電源から行われている。このとき電源に対して悪影響を与えない為に、単位時間(交流電源において全波)における正側と負側の通電比率を等しく(正負対称)とする必要がある。また、定着温度を一定の温度範囲内に保つ為に一定の単位時間ごとに通電パターンを選択する。また、正負対象を保つ為に通電パターンは、正の半波と負の半波とを一組としてヒータの通電/非通電状態を切り替えたものとなっている。このことからヒータ通電周波数は商用電源周波数である50Hzを中心に低次及び高次へと分布をしている。さらに、ヒータ通電パターン切り替えは商用電源の複数の半波を使用したタイミングで行われる為に50Hzよりも低周波で行われる。特許文献2,3では、このような低周波での通電パターンの切り替えを行うことによって、フリッカ感度が高くなってしまうことは考慮されていなかった。   The power supply to the heating device is usually performed from a commercial power source that is an AC power source. At this time, in order not to adversely affect the power source, it is necessary to make the energization ratios of the positive side and the negative side equal (positive / negative symmetrical) in unit time (full wave in the AC power source). In order to keep the fixing temperature within a certain temperature range, an energization pattern is selected every certain unit time. Further, in order to keep positive and negative targets, the energization pattern is one in which the energization / non-energization state of the heater is switched with a positive half wave and a negative half wave as a set. From this, the heater energization frequency is distributed to a low order and a high order centering around 50 Hz which is a commercial power supply frequency. Furthermore, since the heater energization pattern switching is performed at a timing using a plurality of half waves of the commercial power supply, it is performed at a frequency lower than 50 Hz. In Patent Documents 2 and 3, it has not been considered that flicker sensitivity is increased by switching the energization pattern at such a low frequency.

上記の課題を解決するために、本発明の通電制御装置は、交流電源からの電力供給を受けて加熱される加熱手段と、前記加熱手段の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱手段へ供給する交流の通電比率ごとに、通電と非通電のパターンを表わす通電パターンを記憶したメモリと、前記温度検知手段により検知された温度に基づいて前記交流電源から前記加熱手段への交流の通電比率を決定し、前記メモリを参照して前記加熱手段への通電パターンを決定する電力制御手段と、を有し、前記電力制御手段は、通電比率を変更する場合、通電比率の変更前の通電パターンに通電比率の変更後の通電パターンを連結させた連結通電パターンにおいて通電或いは非通電が所定周期連続するならば、当該連結通電パターンにおける通電或いは非通電が所定周期連続しないように通電比率の変更後の通電パターンを変更することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an energization control device of the present invention includes a heating unit that is heated by receiving power supply from an AC power source, a temperature detection unit that detects the temperature of the heating unit, and the heating unit. A memory storing energization patterns representing energization and non-energization patterns for each AC energization ratio to be supplied, and an AC energization ratio from the AC power source to the heating means based on the temperature detected by the temperature detection means Power control means for determining an energization pattern to the heating means with reference to the memory, and the power control means, when changing the energization ratio, the energization pattern before the change of the energization ratio If the energization or non-energization continues for a predetermined period in the connected energization pattern in which the energization pattern after the change of the energization ratio is connected to the energization pattern, And changes the energization pattern after the change of the power energization percentage so that a predetermined period not continuous.

また、本発明の画像形成装置は、上記の通電制御装置を用いた画像形成装置であり、シートにトナー像を形成する像形成手段と、前記シートに形成されたトナー像を当該シートに定着するために交流電源からの電力供給を受けて加熱される前記加熱手段を備えた定着手段とを有することを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus using the above-described energization control device, and fixes an image forming unit that forms a toner image on a sheet and the toner image formed on the sheet to the sheet . characterized in that it have a fixing unit provided with the heating means to be heated by receiving electric power supplied from the AC power supply in order.

本発明によれば、加熱装置への通電比率を変更した際のフリッカの発生を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of flicker when the energization ratio to the heating device is changed.

画像形成装置の構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus. 定着器の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a fixing device. 定着器の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a fixing device. ヒータ制御部を示す構成図。The block diagram which shows a heater control part. ヒータへの通電テーブルを示す図。The figure which shows the electricity supply table to a heater. ヒータへの通電波形を示す図。The figure which shows the electricity supply waveform to a heater. ヒータへの通電波形を示す図。The figure which shows the electricity supply waveform to a heater. 通電パターンの切り替え判定処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the switching determination process of an electricity supply pattern. 通電比率から制御パターンを生成した図。The figure which produced | generated the control pattern from the electricity supply ratio. ヒータへの通電テーブルを示す図。The figure which shows the electricity supply table to a heater. ヒータのオンオフの切り替えの周波数成分を示す図。The figure which shows the frequency component of on / off switching of a heater. 周波数分布に対する加重積算値を示す図。The figure which shows the weighted integration value with respect to frequency distribution.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用した電子写真方式カラー画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部1Y、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部1M、シアン色の画像を形成する画像形成部1C、ブラック色の画像を形成する画像形成部1Bkの4つの画像形成部(画像形成ユニット)を備えている。これら4つの画像形成部1Y,1M,1C,1Bkは一定の間隔において一列に配置される。画像形成装置は画像形成部の下方に記録シートを給送するための給紙ユニット17、20を備え、更に、画像形成部の上方に定着ユニット16を備えている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electrophotographic color image forming apparatus to which the present invention is applied. The image forming apparatus includes an image forming unit 1Y that forms a yellow image, an image forming unit 1M that forms a magenta image, an image forming unit 1C that forms a cyan image, and an image that forms a black image. Four image forming units (image forming units) of the forming unit 1Bk are provided. These four image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk are arranged in a line at regular intervals. The image forming apparatus includes sheet feeding units 17 and 20 for feeding recording sheets below the image forming unit, and further includes a fixing unit 16 above the image forming unit.

次に個々のユニットについて詳しく説明する。各画像形成部1Y,1M,1C,1Bkには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムという)2a,2b,2c,2dが設置されている。各感光ドラム2a,2b,2c,2dの周囲には、一次帯電器3a,3b,3c,3d、現像装置4a,4b,4c,4d、転写手段としての転写ローラ5a,5b,5c,5d、ドラムクリーナ装置6a、6b、6c、6dがそれぞれ配置されている。一次帯電器3a,3b,3c,3dと現像装置4a,4b,4c,4dとの間の下方には、レーザ露光装置7が設置されている。各感光ドラム2a,2b,2c,2dは、負帯電のOPC感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置(不図示)によって矢印方向(時計回り方向)に所定のプロセス速度で回転駆動される。一次帯電手段としての一次帯電器3a,3b,3c,3dは、帯電バイアス電源(不図示)から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム2a,2b,2c,2dの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。レーザ露光装置7は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザ発光素子、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成され、各感光ドラム2a〜2dに露光をする。この露光によって、各一次帯電器3a〜3dで帯電された各感光ドラム2a〜2dの表面に画像情報に応じた各色の静電潜像が形成される。レーザ露光装置7の詳細構成に関しては後述する。各現像装置4a〜4dは、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されていて、各感光ドラム2a〜2d上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像(可視像化)する。一次転写手段としての転写ローラ5a〜5dは、各一次転写部32a〜32dにて中間転写ベルト8を介して各感光ドラム2a〜2dに当接可能に配置されており、前記各感光ドラム上のトナー像を順次中間転写ベルト8上に転写し重ね合わせていく。ドラムクリーナ装置6a〜6dは、クリーニングブレード等で構成され、各感光ドラム2a〜2d上の一次転写時の残留した転写残トナーを、各感光ドラム2a〜2dから掻き落としドラムの表面を清掃する。中間転写ベルト8は、各感光ドラム2a〜2dの上面側に配置されて、二次転写対向ローラ10とテンションローラ11間に張架されている。二次転写対向ローラ10は、二次転写部34において、中間転写ベルト8を介して二次転写ローラ12と当接可能に配置されている。また中間転写ベルト8は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成されている。中間転写ベルト8に転写された画像は二次転写部34において、給紙ユニット17から搬送され記録シートに転写される。中間転写ベルト8の外側で、テンションローラ11の近傍には、中間転写ベルト8の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置13が設置されている。以上に示したプロセスにより各トナーによる画像形成が行われる。   Next, each unit will be described in detail. In each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, drum-type electrophotographic photosensitive members (hereinafter referred to as photosensitive drums) 2a, 2b, 2c, and 2d are installed as image carriers. Around each photosensitive drum 2a, 2b, 2c, 2d, there are primary chargers 3a, 3b, 3c, 3d, developing devices 4a, 4b, 4c, 4d, transfer rollers 5a, 5b, 5c, 5d as transfer means, Drum cleaner devices 6a, 6b, 6c and 6d are respectively arranged. A laser exposure device 7 is installed below the primary chargers 3a, 3b, 3c, 3d and the developing devices 4a, 4b, 4c, 4d. Each of the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d is a negatively charged OPC photosensitive member having a photoconductive layer on an aluminum drum base, and is driven in an arrow direction (clockwise direction) by a driving device (not shown). It is rotationally driven at a predetermined process speed. Primary chargers 3a, 3b, 3c, and 3d as primary charging means bring the surface of each photosensitive drum 2a, 2b, 2c, and 2d to a predetermined negative potential by a charging bias applied from a charging bias power source (not shown). Charge uniformly. The laser exposure device 7 includes a laser light emitting element that emits light corresponding to a time-series electric digital pixel signal of image information to be given, a polygon lens, a reflection mirror, and the like, and exposes each of the photosensitive drums 2a to 2d. By this exposure, electrostatic latent images of respective colors corresponding to the image information are formed on the surfaces of the photosensitive drums 2a to 2d charged by the primary chargers 3a to 3d. The detailed configuration of the laser exposure apparatus 7 will be described later. Each of the developing devices 4a to 4d contains yellow toner, cyan toner, magenta toner, and black toner, and attaches each color toner to each electrostatic latent image formed on each photosensitive drum 2a to 2d. Development (visualization) as a toner image. The transfer rollers 5a to 5d as primary transfer means are arranged so as to be in contact with the respective photosensitive drums 2a to 2d via the intermediate transfer belt 8 in the respective primary transfer portions 32a to 32d. The toner images are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 8 and superimposed. The drum cleaners 6a to 6d are composed of a cleaning blade or the like, and scrape off the transfer residual toner remaining on the photosensitive drums 2a to 2d during the primary transfer from the photosensitive drums 2a to 2d to clean the surfaces of the drums. The intermediate transfer belt 8 is disposed on the upper surface side of each of the photosensitive drums 2 a to 2 d and is stretched between the secondary transfer counter roller 10 and the tension roller 11. The secondary transfer counter roller 10 is disposed in the secondary transfer portion 34 so as to be in contact with the secondary transfer roller 12 via the intermediate transfer belt 8. The intermediate transfer belt 8 is made of a dielectric resin such as a polycarbonate, a polyethylene terephthalate resin film, a polyvinylidene fluoride resin film, or the like. The image transferred to the intermediate transfer belt 8 is conveyed from the paper supply unit 17 and transferred to the recording sheet in the secondary transfer unit 34. Outside the intermediate transfer belt 8 and in the vicinity of the tension roller 11, a belt cleaning device 13 for removing and collecting the transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is installed. Image formation with each toner is performed by the process described above.

給紙ユニットは、記録シートPを収納する為のカセット17、手差しトレイ20を含む。更に、カセット内もしくは手差しトレイから記録シートPを一枚ずつ送り出す為のピックアップローラ(不図示)、各ピックアップローラから送り出された記録シートPをレジストレーションローラ19まで搬送する為の給紙ローラが設けられている。レジストレーションローラ19は、給紙されたシートを一旦停止させ、画像形成部の画像形成タイミングに合わせて記録シートPを二次転写ローラ12へ送り出す。   The paper feeding unit includes a cassette 17 for storing recording sheets P and a manual feed tray 20. Further, a pickup roller (not shown) for feeding the recording sheets P one by one from the cassette or the manual feed tray, and a paper feeding roller for transporting the recording sheets P sent from the respective pickup rollers to the registration roller 19 are provided. It has been. The registration roller 19 temporarily stops the fed sheet, and sends the recording sheet P to the secondary transfer roller 12 in accordance with the image forming timing of the image forming unit.

定着ユニット16は、内部にアルミナヒータなどの熱源を備えた定着フィルム16aと基板にフィルムをはさんで加圧される加圧ローラ16b(このローラに熱源を備える場合もある)から成る。この定着ユニットは、交流電源からの電力供給を受けて加熱される加熱手段として機能する。また、定着ユニット16の下流側には、定着ユニット16から排出された記録シートPを装置の外部に導き出すための外排紙ローラ21が配設される。   The fixing unit 16 includes a fixing film 16a provided with a heat source such as an alumina heater and a pressure roller 16b (which may be provided with a heat source in some cases) pressed against the substrate with the film interposed therebetween. The fixing unit functions as a heating unit that is heated by receiving power from an AC power source. Further, on the downstream side of the fixing unit 16, an outer paper discharge roller 21 for guiding the recording sheet P discharged from the fixing unit 16 to the outside of the apparatus is disposed.

次に本実施形態に用いられるフィルム加熱式定着装置(以下定着装置)の構成を説明する。   Next, the configuration of a film heating type fixing device (hereinafter referred to as a fixing device) used in this embodiment will be described.

図3は定着装置16の詳細を示す構成図である。301はセラミックヒータ、302は定着フィルム、303は加圧ローラ、311は板金、312はヒータの温度検知用のサーミスタ、313はサーミスタ312やヒータ301を取り付けるためのホルダ、314はセルフバイアス回路である。定着フィルム302は図1の定着フィルム16aに対応し、加圧ローラ303は図1のか圧ローラ16bに対応している。ヒータ301はセラミックに発熱パターンを印刷したヒータ(図8参照)で1秒間に50℃ほど温度上昇する極めて応答性の高いヒータである。定着フィルム302は金属を基材とし、その上に300μmほどのゴム層、さらにフッ素表面処理を施したフィルムで、熱容量が極めて小さく、ニップ部のみヒータの熱を伝える。加圧ローラ303は硬度60°程度のローラで定着フィルム302を摩擦駆動している。板金311は定着フィルム302を内側から加圧ローラ303に加圧しており、加圧力は180N程度である。サーミスタ312はヒータ中央に配置させるメインサーミスタとヒータ端部に配置されるサブサーミスタを有する。サブサーミスタは、B5サイズ等の小サイズ紙などを通紙した際の定着装置16の非通紙部の温度上昇を検知している。   FIG. 3 is a configuration diagram showing details of the fixing device 16. 301 is a ceramic heater, 302 is a fixing film, 303 is a pressure roller, 311 is a sheet metal, 312 is a thermistor for detecting the temperature of the heater, 313 is a holder for attaching the thermistor 312 and the heater 301, and 314 is a self-bias circuit. . The fixing film 302 corresponds to the fixing film 16a in FIG. 1, and the pressure roller 303 corresponds to the pressure roller 16b in FIG. The heater 301 is a heater (see FIG. 8) in which a heat generation pattern is printed on ceramic, and is a highly responsive heater that rises in temperature by about 50 ° C. per second. The fixing film 302 is made of a metal base, a rubber layer having a thickness of about 300 μm, and a fluorine surface treatment. The fixing film 302 has a very small heat capacity and transmits heat from the heater only to the nip portion. The pressure roller 303 is a roller having a hardness of about 60 ° and frictionally drives the fixing film 302. The sheet metal 311 presses the fixing film 302 against the pressure roller 303 from the inside, and the pressure is about 180N. The thermistor 312 has a main thermistor disposed at the center of the heater and a sub thermistor disposed at the heater end. The sub-thermistor detects a temperature rise in the non-sheet passing portion of the fixing device 16 when a small size paper such as B5 size is passed.

記録紙Pのトナー像は、記録紙Pがフィルム302と加圧ローラ303との間を矢印の方向に沿って通過する際に、加熱・加圧(面発ヒータと加圧ローラで加圧)されることにより記録紙Pに定着される。ヒータ301は固定されているが、フィルム302は加圧ローラが回転することによりつれ回りするように構成されている。この構成による定着方法はヒータ301の熱がフィルムを介して記録紙Pへすぐに伝わるので、面状ヒータへ加熱を開始してからプリント可能になるまでの時間は短い。   The toner image on the recording paper P is heated and pressurized (pressed by a surface heater and a pressure roller) when the recording paper P passes between the film 302 and the pressure roller 303 along the direction of the arrow. As a result, the recording paper P is fixed. Although the heater 301 is fixed, the film 302 is configured to rotate as the pressure roller rotates. In the fixing method according to this configuration, the heat of the heater 301 is immediately transmitted to the recording paper P through the film, so that the time from the start of heating to the planar heater until printing becomes possible is short.

次に上記定着装置16におけるヒータ301の通電制御を行う回路について説明する。   Next, a circuit for controlling energization of the heater 301 in the fixing device 16 will be described.

図4はヒータ301の駆動制御や故障検知を行う制御回路の構成を示す回路図である。同図(A)において、411は、この制御回路の動作を制御するためのCPUである。400−1,400−2はヒータ回路であり、それぞれ同じ構造である。ヒータ301は記録紙Pの搬送方向に沿って上流、下流に設けられた2本のヒータからなり、それぞれのヒータの駆動回路がヒータ回路400−1,400−2に対応する。同図(B)は、ヒータ回路400−1,400−2の詳細を示す回路であり、代表して一方のヒータ回路のみを表わしている。401は、本プリンタ全体に電力を供給する商用電源等の交流電源である。ヒータ301は交流電源401から電力を供給されることにより発熱する。404は、交流電源401からヒータ301への通電をオンオフするトライアックである。405,406は、トライアック404のためのバイアス抵抗である。407はフォトトライアックカプラであり、抵抗405,406間に直列接続されている。フォトトライアックカプラ407の発光ダイオードに通電することによりトライアック404がオンされる。また、フォトトライアックカプラ407は、電源の1次側と2次側との沿面距離を確保するためのデバイスとしての機能もある。408は、フォトトライアックカプラ407の電流を制限するための抵抗である。410は抵抗、409はフォトトライアックカプラ407の発光ダイオードへの通電を制御するトランジスタであり、CPU411からのオン信号によりオンし、発光ダイオードを発光させる。   FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a control circuit that performs drive control and failure detection of the heater 301. In FIG. 1A, reference numeral 411 denotes a CPU for controlling the operation of this control circuit. Reference numerals 400-1 and 400-2 denote heater circuits each having the same structure. The heater 301 includes two heaters provided upstream and downstream along the conveyance direction of the recording paper P, and the drive circuits of the heaters correspond to the heater circuits 400-1 and 400-2. FIG. 5B is a circuit showing details of the heater circuits 400-1 and 400-2, and representatively shows only one heater circuit. Reference numeral 401 denotes an AC power source such as a commercial power source that supplies power to the entire printer. The heater 301 generates heat when power is supplied from the AC power supply 401. Reference numeral 404 denotes a triac for turning on / off the energization of the heater 301 from the AC power supply 401. Reference numerals 405 and 406 denote bias resistors for the triac 404. Reference numeral 407 denotes a phototriac coupler, which is connected in series between resistors 405 and 406. When the light-emitting diode of the phototriac coupler 407 is energized, the triac 404 is turned on. The phototriac coupler 407 also has a function as a device for ensuring a creepage distance between the primary side and the secondary side of the power source. Reference numeral 408 denotes a resistor for limiting the current of the phototriac coupler 407. Reference numeral 410 denotes a resistor, and reference numeral 409 denotes a transistor for controlling energization to the light emitting diode of the phototriac coupler 407, which is turned on by an ON signal from the CPU 411 to cause the light emitting diode to emit light.

ヒータ301の温度はサーミスタ312によって検出される。サーミスタ312は温度の上昇に対して抵抗値が低下する特性(NTC特性)を有している。電源電圧Vccは抵抗412及びサーミスタ312によって分圧され、CPU411は分圧された電圧を検知することでヒータ301の温度を検出する。このサーミスタ312は加熱手段の一部であるヒータ301の温度を検知する検知手段として機能する。   The temperature of the heater 301 is detected by the thermistor 312. The thermistor 312 has a characteristic (NTC characteristic) in which the resistance value decreases with increasing temperature. The power supply voltage Vcc is divided by the resistor 412 and the thermistor 312, and the CPU 411 detects the temperature of the heater 301 by detecting the divided voltage. The thermistor 312 functions as a detection unit that detects the temperature of the heater 301 that is a part of the heating unit.

次に図5を用いて定着装置16の制御方法を説明する。   Next, a method for controlling the fixing device 16 will be described with reference to FIG.

図5は、ヒータを2本備えた構成の加熱装置(定着装置)を有する場合の通電テーブルを示す図である。この通電テーブルは、ROM414に格納されている。各ヒータへの通電比率を制御するために8つの半波の単位においてそれぞれの発熱体の通電/非通電のパターン、即ち、通電と非通電の順序を表わした通電パターンを定義したものである。第1半波〜第8半波の順に実行することで通電制御が行われる。図の一番左の列は通電比率(%)を表わしており、3列目以降の0は非通電、1は通電を表している。通電パターンは、通電比率が12.5%刻みで定められており、さらに各々の通電パターンは上流・下流の二本のヒータのそれぞれに対して定められている。それぞれのヒータへの電流波形はAC商用電源の全波において正負で対称となるように、第1半波と第2半波とで、通電、非通電が同じ状態になる様にしている。第3半波と第4半波、第5半波と第6半波、第7半波と第8半波の関係も同様に、通電、非通電が同じ状態になる。即ち、第n半波(nは自然数)と第n+1半波とは通電、非通電の状態が同じで、通電の場合は極性が異なる。CPU411は、サーミスタ312により検出した温度と目標温度とを比較し、温度変化に対する周知のPID制御によって通電比率を決定し、決定した通電比率に対応した通電パターンに従って各々のヒータへの通電を制御する。ROM414は、交流の通電比率ごとに、通電と非通電の順番を表わす通電パターンを記憶したメモリとして機能する。 図6はヒータへ通電される電流波形を示した波形図である。601,602は図5に示した通電テーブルに基づいて制御を行った場合にそれぞれのヒータに流れる電流波形を示している。603は両ヒータで使用される電流量の合計値を表している。それぞれのヒータへの電流波形はAC商用電源の全波において正負で対称となるように制御される。CPU411はサーミスタ312により検出した温度変化に基づいて通電比率を変更するが、通電パターンの変更判定は図に示した周期T(4半波)毎の通電パターン変更判定ポイント605で行われる。通電比率を変更するタイミングは、図に示した通電比率変更ポイント604で行われる。CPU411は、通電比率を例えば62.5%→50%→37.5%といったように段階的に通電比率を変更する事によってヒータの温度が目標温度となるように制御する。また、CPU411は、通電比率変更を行うかどうかを商用AC電源の波形を元にした周期Tごとの通電比率変更タイミングで判定する。変更を行わない場合には通電比率を変更せずに決定した通電パターンに従った通電を継続し、変更する場合には変更した通電比率に基づいた通電パターンにより制御を行う。このときの周期Tは商用AC電源の全波における正負対象を満たす為に、2半波を最小単位として2×n個を周期としている。本実施形態において周期Tは4半波である。CPU411は、交流の通電比率を決定し、メモリであるROM414を参照して加熱手段であるヒータ301への通電パターンを決定する電力制御手段として機能する。   FIG. 5 is a diagram showing an energization table in the case where a heating device (fixing device) having two heaters is provided. This energization table is stored in the ROM 414. In order to control the energization ratio to each heater, energization / non-energization patterns of the respective heating elements, that is, energization patterns representing the order of energization and de-energization are defined in units of eight half waves. The energization control is performed by executing in order of the first half wave to the eighth half wave. The leftmost column in the figure represents the energization ratio (%), 0 in the third column and thereafter represents non-energization, and 1 represents energization. In the energization pattern, the energization ratio is determined in increments of 12.5%, and each energization pattern is determined for each of the upstream and downstream heaters. The first half wave and the second half wave are in the same state of energization and non-energization so that the current waveform to each heater is positive and negative and symmetric in all the waves of the AC commercial power supply. Similarly, the third half-wave and the fourth half-wave, the fifth half-wave and the sixth half-wave, and the seventh half-wave and the eighth half-wave are in the same state. That is, the nth half wave (n is a natural number) and the (n + 1) th half wave have the same energized and non-energized states, and the energies are different in polarity. The CPU 411 compares the temperature detected by the thermistor 312 with the target temperature, determines the energization ratio by well-known PID control with respect to the temperature change, and controls the energization to each heater according to the energization pattern corresponding to the determined energization ratio. . The ROM 414 functions as a memory that stores an energization pattern representing the order of energization and non-energization for each AC energization ratio. FIG. 6 is a waveform diagram showing a waveform of a current supplied to the heater. Reference numerals 601 and 602 denote current waveforms flowing through the respective heaters when control is performed based on the energization table shown in FIG. Reference numeral 603 represents the total amount of current used by both heaters. The current waveform to each heater is controlled to be positive and negative and symmetric in all the waves of the AC commercial power supply. The CPU 411 changes the energization ratio based on the temperature change detected by the thermistor 312, but the energization pattern change determination is performed at an energization pattern change determination point 605 for each cycle T (four half waves) shown in the figure. The timing for changing the energization ratio is performed at the energization ratio change point 604 shown in the figure. The CPU 411 controls the heater temperature to be the target temperature by changing the energization ratio stepwise, for example, 62.5% → 50% → 37.5%. Further, the CPU 411 determines whether or not to change the energization ratio at the energization ratio change timing for each period T based on the waveform of the commercial AC power supply. When the change is not performed, the energization according to the determined energization pattern is continued without changing the energization ratio, and when the change is made, the control is performed with the energization pattern based on the changed energization ratio. At this time, in order to satisfy the positive and negative targets in all the waves of the commercial AC power supply, the period T is 2 × n with a minimum unit of two half waves. In the present embodiment, the period T is four half waves. The CPU 411 functions as a power control unit that determines an AC energization ratio and determines an energization pattern for the heater 301 serving as a heating unit with reference to the ROM 414 serving as a memory.

このような通電比率の切り替えを行った結果、通電比率変更ポイント604の前後において連続的な非通電状態が発生する事がある。図7はその一例として37.5%→25%の制御切り替えを行ったときの波形である。701は上流ヒータに流れる電流、702は下流ヒータに流れる電流を表し、703は合計電流を表している。このとき通電比率の切り替えタイミングにおいて、703の合計電流値には6半波分の連続的な非通電状態が発生することになる。   As a result of such switching of the energization ratio, a continuous non-energization state may occur before and after the energization ratio change point 604. FIG. 7 shows a waveform when the control is switched from 37.5% to 25% as an example. 701 represents the current flowing through the upstream heater, 702 represents the current flowing through the downstream heater, and 703 represents the total current. At this time, a continuous non-energized state for six half-waves occurs in the total current value of 703 at the switching timing of the energization ratio.

これに対して通電比率が25%の場合の2つのヒータの合計電流が704に示すような通電パターンとなれば、ヒータへの通電と非通電の切り替え回数が増加し、切り替えの周波数が高い方向へシフトすることになる。703では通電比率が37.5%→25%の切り替えにおいて6半波オン(通電)→6半波オフ(非通電)→4半波オン(通電)といった制御が行われてしまうため、この状態では通電のオンオフの周波数が8.3Hzの周波数成分を有している。この周波数は人がフリッカを感じやすい周波数8.8Hzに近い値である。これに対して704のように通電パターンを組替えれば通電のオンオフの周波数が10Hzに遷移する。このように通電のオンオフの周波数がフリッカ感度の高い8.3Hz近傍から10Hzへと遷移した事でフリッカの低減が実現される。即ち、CPU411は、通電比率の変更前の所定周期分の通電パターンと通電比率の変更後の所定周期分の通電パターンとを比較して、変更後の通電比率に対応して決定した通電パターンを変更するか否かを判定する。具体的には、通電比率の変更の前後で通電或いは非通電が所定周期連続する場合に通電のオンオフの周波数が高くなる様に通電パターンを変更する。   On the other hand, if the energization pattern is such that the total current of the two heaters when the energization ratio is 25% is as indicated by 704, the number of times the heater is energized and de-energized increases, and the frequency of switching is higher Will shift to. In 703, when the energization ratio is switched from 37.5% to 25%, control of 6 half-waves on (energization) → 6 half-waves off (non-energization) → 4 half-waves on (energization) is performed. Then, the on / off frequency of energization has a frequency component of 8.3 Hz. This frequency is a value close to a frequency of 8.8 Hz where humans can easily feel flicker. On the other hand, if the energization pattern is rearranged as in 704, the on / off frequency of energization transitions to 10 Hz. Thus, flicker reduction is realized by the fact that the on / off frequency of energization transitions from the vicinity of 8.3 Hz where flicker sensitivity is high to 10 Hz. That is, the CPU 411 compares the energization pattern for a predetermined period before the change of the energization ratio with the energization pattern for the predetermined period after the change of the energization ratio, and determines the energization pattern determined corresponding to the changed energization ratio. Determine whether to change. Specifically, the energization pattern is changed so that the on / off frequency of energization increases when energization or non-energization continues for a predetermined period before and after the energization ratio is changed.

通電パターンの入れ替え方法を具体的に説明する。図5の通電テーブルにおいて、例えば4半波を一組としてパターン入れ替えを行う場合において、次に選択される4半波のパターンとその前周期の4半波を比較する事で通電パターンの入れ替えを行うか否かが決定される。   A method for replacing the energization pattern will be specifically described. In the energization table of FIG. 5, for example, when pattern replacement is performed with a set of four half-waves, the energization pattern is replaced by comparing the next selected quarter-wave pattern with the previous quarter wave. It is determined whether or not to do so.

図8を用いて通電パターンの入れ替え判定処理を説明する。図8のフローチャートはCPU411がROM414に格納されたプログラムに基づいて実行する。   The energization pattern replacement determination process will be described with reference to FIG. The flowchart in FIG. 8 is executed by the CPU 411 based on a program stored in the ROM 414.

通電パターン変更ポイント604の次の4半波の通電パターンを決定する為にCPU411は変更ポイント604の直前の4半波(前4半波と称す)と切り替えタイミング604の直後の4半波(次4半波と称す)とを比較を行う。なお、前4半波の1番目〜4番目の半波をそれぞれ前第1半波〜前第4半波と称し、次4半波の1番目〜4番目の半波をそれぞれ次第1半波〜次第4半波と称す。まずCPU411は、変更ポイント604の直前の前第4半波と変更ポイント604の直後の次第1半波の通電量の比較を行う(ステップS901)。前述した様に、通電パターンの第n半波と第n+1半波は同じ通電状態で極性が異なるので、前第4半波と次第1半波の充電量を比較するということは、前第3半波・前第4半波と次第1半波・次第2半波の通電量を比較することになる。なお、通電量の比較は上流と下流のヒータの合計電流に対して行われる。両方のヒータが非通電であれば通電量を0とし、片方のヒータが通電であれば通電量を1とし、両方のヒータが通電であれば通電量を2とする。このとき前第4半波と次第1半波の通電量が等しければ、CPU411は、通電パターンの入れ替えを行う。即ち、CPU411は、変更ポイント604の直後の次4半波のうち、1番目及び2番目の半波(次第1半波、次第2半波)と3番目及び4番目の半波(次第3半波、次第4半波)の通電パターンを入れ替える処理を行う(S907)。つまり通電パターンテーブルで定義されているパターンの第3→第4→第1→第2半波の順に通電制御が行われる。   In order to determine the energization pattern of the next four half-waves after the energization pattern change point 604, the CPU 411 determines the four half-waves immediately before the change point 604 (referred to as the previous four-half waves) and the four half-waves immediately after the switching timing 604 (next). (Referred to as 4 half-waves). The first to fourth half waves of the front four half waves are referred to as the first first half wave to the previous fourth half wave, respectively, and the first to fourth half waves of the next four half wave are respectively the first half wave. ~ Called the fourth half wave. First, the CPU 411 compares the energization amounts of the previous fourth half wave immediately before the change point 604 and the next first half wave immediately after the change point 604 (step S901). As described above, since the nth half wave and the (n + 1) th half wave of the energization pattern have the same energization state and different polarities, the comparison of the charge amounts of the previous fourth half wave and the next first half wave is The energization amounts of the half wave / front fourth half wave and the next first half wave / next second half wave are compared. The comparison of the energization amount is performed with respect to the total current of the upstream and downstream heaters. If both heaters are not energized, the energization amount is 0. If one heater is energized, the energization amount is 1. If both heaters are energized, the energization amount is 2. At this time, if the energization amounts of the previous fourth half wave and the next first half wave are equal, the CPU 411 replaces the energization patterns. That is, the CPU 411 includes the first and second half waves (next first half wave and next second half wave) and the third and fourth half waves (next third half wave) immediately after the change point 604. A process of switching the energization pattern of the wave and the next fourth half wave is performed (S907). That is, the energization control is performed in the order of the third → fourth → first → second half wave of the pattern defined in the energization pattern table.

ステップS901でそれぞれの通電量が等しくない場合、CPU411は、前第4半波と次第4半波の通電量を比較する(ステップS902)。このとき、それぞれの通電量が等しければ、CPU411は、通電パターンの入れ替え処理を行わない事を決定し、そのままの通電パターンでヒータ301の制御を行うステップS908)。   When the energization amounts are not equal in step S901, the CPU 411 compares the energization amounts of the previous fourth half wave and the next fourth half wave (step S902). At this time, if the respective energization amounts are equal, the CPU 411 determines not to perform the energization pattern replacement process, and controls the heater 301 with the energization pattern as it is (step S908).

次にS902でそれぞれの通電量が等しくない場合、CPU411は、前第1半波と次第4半波の通電量が等しいか否かを判定する(S903)。それぞれの通電量が等しければ、CPU411は、通電パターンの入れ替え処理を行い、等しくなければステップS904へと進む。   Next, when the energization amounts are not equal in S902, the CPU 411 determines whether the energization amounts of the previous first half wave and the next fourth half wave are equal (S903). If the respective energization amounts are equal, the CPU 411 performs an energization pattern replacement process, and if not equal, proceeds to step S904.

ステップS904では、CPU411は、前第1半波の通電量が次第4半波の通電量よりも大きいか否かを判定する。前第1半波の通電量が次第4半波の通電量よりも大きければ、ステップS906へ進み、大きくなければステップS905へ進む。   In step S904, the CPU 411 determines whether the energization amount of the previous first half wave is larger than the energization amount of the next fourth half wave. If the energization amount of the previous first half wave is larger than the energization amount of the next fourth half wave, the process proceeds to step S906, and if not, the process proceeds to step S905.

ステップS906では、CPU411は、前第4半波の通電量が次第1半波の通電量よりも大きいか否かを判定する。前第4半波の通電量が次第1半波の通電量よりも大きい場合、CPU411は通電パターンの入れ替えを行う。一方、前第4半波の通電量が次第1半波の通電量よりも大きくない場合、CPU411は通電パターンの入れ替え処理を行わず、そのままの通電間パターンでヒータ301の制御を行う。   In step S906, the CPU 411 determines whether the energization amount of the previous fourth half wave is larger than the energization amount of the next first half wave. When the energization amount of the previous fourth half wave is larger than the energization amount of the next first half wave, the CPU 411 changes the energization pattern. On the other hand, when the energization amount of the previous fourth half-wave is not larger than the energization amount of the next first half-wave, the CPU 411 controls the heater 301 with the energization pattern as it is without performing the energization pattern replacement process.

ステップS905では、CPU411は、前第4半波の通電量が次第1半波の通電量よりも小さいか否かを判定する。前第4半波の通電量が次第1半波の通電量よりも小さい場合、CPU411は通電パターンの入れ替えを行う。一方、前第4半波の通電量が次第1半波の通電量よりも小さくない場合、CPU411は、通電パターンの入れ替えを行わずに、そのままの通電パターンでヒータ301の制御を行う。このように、通電比率変更前の通電パターンと変更後の通電パターンにおける通電量を比較することは、通電と非通電の切り替えの周波数が所定値以下となるか否かを判断することになる。   In step S905, the CPU 411 determines whether the energization amount of the previous fourth half wave is smaller than the energization amount of the next first half wave. When the energization amount of the previous fourth half wave is smaller than the energization amount of the next first half wave, the CPU 411 changes the energization pattern. On the other hand, when the energization amount of the previous fourth half wave is not smaller than the energization amount of the next first half wave, the CPU 411 controls the heater 301 with the energization pattern as it is without replacing the energization pattern. Thus, comparing the energization amount in the energization pattern before the energization ratio change and the energization pattern after the change determines whether or not the frequency of switching between energization and non-energization is a predetermined value or less.

図7の例では、通電比率変更前の前第4半波での通電量が0であり、通電比率変更後の次第1半波での通電量が0なので、ステップS901でYesとなり、ステップS907で通電パターンの入れ替えが行われる。   In the example of FIG. 7, since the energization amount in the previous fourth half wave before the energization ratio change is 0 and the energization amount in the next first half wave after the energization ratio change is 0, Yes in step S901 and step S907. The energization pattern is exchanged at.

以上の処理によって、通電比率を維持したまま、通電/非通電の切り替え回数を増加させることができ、ヒータの通電パターンの持つ周波数成分はより高周波側へと遷移される。   With the above processing, the number of switching between energization / non-energization can be increased while maintaining the energization ratio, and the frequency component of the heater energization pattern is shifted to a higher frequency side.

入れ替え判定処理は通電比率が変更された時だけでなく、4半波分ヒータを駆動するごとにも行なっても良い。即ち、通電比率が変更された後の4半波(第1〜第4半波)と更にその次の4半波(第5〜第8半波)とが比較され、この第5〜第8半波と次の周期の第1〜第4半波とが比較される。   The replacement determination process may be performed not only when the energization ratio is changed but also every time the heater is driven for four half waves. That is, the four half waves (first to fourth half waves) after the energization ratio is changed and the next four half waves (fifth to eighth half waves) are compared, and the fifth to eighth waves are compared. The half wave and the first to fourth half waves of the next period are compared.

また、別の手法として、テーブルの切り替えを利用した手法を示す。図10は制御順序を反転して得たテーブルである。具体的には図5のパターンを4半波ごとに区切り、各4半波に対して第1半波,第2半波と第3半波,第4半波の通電パターンの順番を入れ替えたパターンとしている。4半波毎で区切っているので、図5の第5半波,第6半波と第7半波,第8半波の通電パターンも入れ替っている。CPU411は、通電パターン変更判定として図5及び図10のテーブルを選択した場合の通電量の変化回数をそれぞれ算出し、算出結果から変化回数が多いほうのテーブルを選択することでフリッカを抑制した制御を行う事が出来る。   As another method, a method using table switching will be described. FIG. 10 is a table obtained by reversing the control order. Specifically, the pattern of FIG. 5 is divided into four half waves, and the order of the first half wave, the second half wave, the third half wave, and the fourth half wave is changed for each of the four half waves. It is a pattern. Since it is divided every four half-waves, the energization patterns of the fifth half-wave, the sixth half-wave, the seventh half-wave, and the eighth half-wave in FIG. 5 are also switched. The CPU 411 calculates the number of changes in the amount of energization when the tables in FIGS. 5 and 10 are selected as the energization pattern change determination, and controls the flicker suppressed by selecting the table with the larger number of changes from the calculation result. Can be done.

図9は通電比率から通電テーブルを生成した図である。図9では通電比率が50%の場合を示している。通電比率50%とするためには、次周期において通電期間が4半波分必要となる(901)。この4半波分の通電期間が連続しない様に、2半波ずつに分ける(904)。この様に、通電テーブルを有していない場合においても、通電比率に基づいて前通電パターンと非連続かつ、制御周期内において最大限高周波となるようなパターン902を生成することができる。   FIG. 9 is a diagram in which an energization table is generated from the energization ratio. FIG. 9 shows a case where the energization ratio is 50%. In order to set the energization ratio to 50%, the energization period is required for four half waves in the next period (901). It is divided into two half-waves so that the energization period for the four half-waves is not continuous (904). In this manner, even when the energization table is not provided, a pattern 902 that is discontinuous with the previous energization pattern and has a maximum frequency within the control cycle can be generated based on the energization ratio.

また、通電パターンの切り替え判定は、任意の周期Tで行っても良い。   The energization pattern switching determination may be performed at an arbitrary period T.

また、通電パターンの周波数成分を用いて、フリッカ成分が最小となる通電パターンを選択する手法を用いても良い。図11は、通電による周波数分布とフリッカ閾値の関係を示した図である。定着動作によってヒータを通電/非通電切り替え動作させると商用電源の周波数である50Hz近傍までにおいて、ヒータ周波数成分1101の周波数分布が存在している。   Alternatively, a method of selecting an energization pattern that minimizes the flicker component using the frequency component of the energization pattern may be used. FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the frequency distribution due to energization and the flicker threshold. When the energization / non-energization switching operation of the heater is performed by the fixing operation, a frequency distribution of the heater frequency component 1101 exists up to the vicinity of 50 Hz that is the frequency of the commercial power supply.

さらに、1102のフリッカ閾値に示すように、フリッカは8.8Hzにおいて最も人的感度が高い。これらのことから次周期の通電パターンによって発生する周波数成分を測定し、さらにフリッカ閾値から通電パターンを評価することで最適な通電パターンを選択する事が可能となる。   Furthermore, as shown by the flicker threshold of 1102, flicker is the most human sensitive at 8.8 Hz. From these facts, it is possible to select the optimum energization pattern by measuring the frequency component generated by the energization pattern of the next period and evaluating the energization pattern from the flicker threshold.

図12は8.8Hzを中心として各周波数に対する重み付けを行ったものである。測定された周波数分布に対して図12に示す8.8Hzを1とし0.5Hz〜25Hzの範囲の周波数に対し重み付けを行ったものを各周波数に適用し、加重平均によって各通電パターンを適用した場合の評価値を算出する。この評価値が最も値の低いパターンを適用する事によってフリッカの少ない通電パターンを得る事が出来る。通電比率及び通電パターンの決定手法は上述した実施形態のものを使用することができる。   FIG. 12 shows weighting for each frequency around 8.8 Hz. The measured frequency distribution is weighted with respect to the frequency in the range of 0.5 Hz to 25 Hz, where 8.8 Hz shown in FIG. 12 is 1, and applied to each frequency, and each energization pattern is applied by weighted average. The evaluation value for the case is calculated. By applying the pattern having the lowest evaluation value, an energization pattern with less flicker can be obtained. As the method for determining the energization ratio and the energization pattern, the method described in the above embodiment can be used.

16 定着装置
301 定着ヒータ
401 交流電源
411 CPU
414 ROM
16 Fixing Device 301 Fixing Heater 401 AC Power Supply 411 CPU
414 ROM

Claims (5)

交流電源からの電力供給を受けて加熱される加熱手段と、
前記加熱手段の温度を検知する温度検知手段と、
前記加熱手段へ供給する交流の通電比率ごとに、通電と非通電のパターンを表わす通電パターンを記憶したメモリと、
前記温度検知手段により検知された温度に基づいて前記交流電源から前記加熱手段への交流の通電比率を決定し、前記メモリを参照して前記加熱手段への通電パターンを決定する電力制御手段と、を有し
記電力制御手段は、通電比率を変更する場合、通電比率の変更前の通電パターンに通電比率の変更後の通電パターンを連結させた連結通電パターンにおいて通電或いは非通電が所定周期連続するならば、当該連結通電パターンにおける通電或いは非通電が所定周期連続しないように通電比率の変更後の通電パターンを変更することを特徴とする通電制御装置。
Heating means that is heated by receiving power supply from an AC power source;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the heating means;
A memory that stores energization patterns representing energization and non-energization patterns for each AC energization ratio supplied to the heating means;
A power control unit that determines an AC energization ratio from the AC power source to the heating unit based on the temperature detected by the temperature detection unit, and that determines an energization pattern to the heating unit with reference to the memory ; have,
Before SL power control means, when changing the power energization percentage, if energized or de-energized in the consolidated energization pattern obtained by connecting the energization pattern after the change of the current ratio energization pattern before the change of the power energization percentage is continuous predetermined period An energization control apparatus that changes the energization pattern after changing the energization ratio so that energization or non-energization in the connected energization pattern does not continue for a predetermined period .
前記電力制御手段は、交流の2半波×n(nは自然数)の周期ごとに通電パターンの変更を行うことを特徴とする請求項1記載の通電制御装置。 The power control unit, 2 a half-wave × n AC (n is a natural number) electrification control apparatus according to claim 1, wherein the TURMERIC line changes energizing patterns for each period of the. 前記電力制御手段は、通電比率の変更後の通電パターンにおいて、前記加熱手段を最初に通電とするタイミングと、前記加熱手段を最初に非通電とするタイミングとを入れ替えることを特徴とする請求項1に記載の通電制御装置。 The power control means, in the energizing pattern after changing the power energization percentage, claim 1, wherein the replacing timing to initially energizing said heating means, and a timing of the first non-energized said heating means energization control apparatus according to. 前記メモリは、前記通電パターンにおける前記加熱手段を最初に通電するタイミングと、前記通電パターンにおける前記加熱手段を最初に非通電とするタイミングとを入れ替えた他のパターンを表す他の通電パターンを記憶しており、The memory stores another energization pattern representing another pattern in which the timing at which the heating unit in the energization pattern is first energized and the timing at which the heating unit is first de-energized in the energization pattern are interchanged. And
前記電力制御手段は、前記連結通電パターンにおける通電或いは非通電が所定周期連続するならば、前記メモリを参照して通電比率の変更後の通電パターンを当該通電比率に応じた他の通電パターンに変更することを特徴とする請求項1に記載の通電制御装置。If the energization or non-energization in the connection energization pattern continues for a predetermined period, the power control means refers to the memory and changes the energization pattern after changing the energization ratio to another energization pattern corresponding to the energization ratio. The energization control device according to claim 1, wherein:
請求項1乃至4の何れか一項に記載の通電制御装置を用いた画像形成装置であり、
シートにトナー像を形成する像形成手段と、
前記シートに形成されたトナー像を当該シートに定着するために交流電源からの電力供給を受けて加熱される前記加熱手段を備えた定着手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus using the energization control device according to any one of claims 1 to 4 ,
Image forming means for forming a toner image on a sheet;
Fixing means comprising the heating means heated by receiving power supplied from an AC power source in order to fix the toner image formed on the sheet to the sheet;
An image forming apparatus characterized by have a.
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